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桥墩抗震计算

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高速公路

简支空心板桥

桥

墩

抗

震

计

算

书

计算:

2005.5.

0(一)设计资料

1、上部构造：2孔20m连续桥面简支梁，20m先张法预应力混凝土简

支宽幅空心板，计算跨径为19.32m，每跨(单幅)横向设8块板。桥

面现浇10cm50号混凝土，9cm沥青混凝土。

2、桥面宽度(单幅)：0.5（防撞墙）＋净11.5(行车道)＋0.75m(波

形护栏)=12.75m。

3、斜度：30°。

4、设计荷载：公路Ⅰ级。

5、支座：墩顶每块板板端设GYZ200×42mm板式橡胶支座2个。

6、地震动峰值加速度：0.20g。

7、下部构造：圆形双柱式墩，直径1.3m；钻孔桩直径1.5m，长40m。

墩柱为30号混凝土，桩基础为25号混凝土，HRB335钢筋。

桥墩一般构造如下

1(二) 恒载计算

1、上部恒载反力

空心板：[(12.5+0.3)×6＋(14.7+0.3)×2]×26＝2776.8kN

铰缝混凝土：2.22×7×26＝404.0kN

桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土)：

11.5×20×0.1×26＋11.5×20×0.09×24＝1094.8kN

防撞墙：6×26＝156kN

波形护栏：5.6×26＝145.6kN

合计：2776.8＋404.0＋1094.8＋156＋145.6＝4577.2kN

2、下部恒载计算

1) 盖梁加防震挡块重力

P

G＝28.8×25＝720kN

2) 系梁重力

P

X＝8.1×25＝202.5kN

3) 一个墩柱重力

P

d＝

4π×1.32×5.6×25＝185.8kN

4) 单桩自重力

P

z＝

4π×1.52×40×25＝1767.1kN

(三)水平地震力计算

1、顺桥向水平地震力计算

1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载

2 E

ihs＝

sphzin

iitpitpGKCC

KK

1

1β

∑

=

式中：C

i＝1.7，C

z＝0.3，K

h＝0.2

根据地质资料分析，桥位所在地土层属Ⅲ类场地，所以有

β

1＝2.25×(

145.0

T)0.95

对于板式橡胶支座的梁桥

T

1＝

12

ωπ

其中：

ω

12＝

tpspsptpsptpsptp

GGKKGGGKKKGGKKKG

g

2}4])({[)(2/1

212

211211−++−++

K

1＝ ∑

=n

iisK

1

计算采用2孔×20m为一联，故n＝1

K

is＝∑

∑

=sn

ird

tAG

1

其中：n

s＝2×16＝32，G

d＝1200kN/m2

由橡胶支座计算知

A

r＝

4π×0.22＝0.0314m2

＝0.042m ∑t

∴ K

is＝32×

042.00314.01200×＝28708.6kN/m

K

1＝1×28708.6＝28708.6kN/m

K

2＝ ∑

=n

iipK

1

3 K

ip＝

3113

ilEI

其中：墩柱采用30号混凝土，则

E

c＝3.00×104MPa

E

1＝0.8×3.00×104×103＝2.4×107kN/m2

按墩高H＝7m控制设计，

支座垫石＋支座厚度＝0.1＋0.042＝0.142m

l

i＝7＋0.142＝7.142m

柱惯矩： I

1＝

64π×1.34＝0.1402m4

K

ip＝

37

142.7104.21402.03××××2＝55418.0kN/m

K

2＝1×55418.0＝55418.0kN/m

G

sp＝2×4577.2＝9154.4kN

G

tp＝G

cp＋ηG

p

其中： G

cp＝720kN

G

p＝2×185.8＝371.6kN

η＝0.16(+22

fX2

21fX+

21ffXX+

21fX+1)

顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为：

X

d＝X

0－φ

0l

0＋X

Q

其中： l

0＝l

i＝7.142m

X

Q＝

113

0

3IEl＝

1402.0104.23142.7

73

×××＝0.0000361

桩的计算宽度：b

1＝0.9(d+1)＝0.9×(1.5＋1)＝2.25m

4

桩在土中的变形系数：α＝51

EImb

m＝10000kN/m4

其中：桩采用25号混凝土，则

E

c＝2.80×104MPa

EI＝0.8×2.8×107×

64π×1.54＝5.567×106

∴ α＝5610567.525.210000

××＝0.3321

桩长h＝40m，

∴ αh＝0.3321×40＝13.284m＞2.5m

取αh＝4.0，故K

h＝0

从而有 X

0＝

34433443

20

34433443

31

BABACBCB

EIl

BABADBDB

EI−−

×+

−−

×

αα

φ

0＝)1

(

344334430

34433443

2BABACACA

EIl

BABADADA

EI−−

×+

−−

×−

αα

由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.11查得

34433443

BABADBDB

−−

＝2.441

34433443

BABACBCB

−−＝

34433443

BABADADA

−−

＝1.625

34433443

BABACACA

−−

＝1.751

故 X

0＝

EIl

EI20

3625.1441.2

αα+ ＝

626310567.53321.0142.7625.1

10567.53321.0441.2

×××

+

××

＝0.0000309

5 φ

0＝)751.1625.1

(0

2EIl

EIαα+− ＝)

10567.53321.0142.7751.1

10567.53321.0625.1

(

662×××

+

××−

＝－0.00000941

X

d＝0.0000309＋0.00000941×7.142＋0.0000361

＝0.000134

X

f＝

dXX

0＝

000134.00000309.0＝0.2306

X

H/2＝X

0－φ

0l

0/2＋X

Q/2＝X

0－φ

0l

0/2＋

113

0

485

IEl ＝0.0000309＋0.00000941×

2142.7＋

1402.0104.248142.75

73

××××

＝0.0000758

X

f/2＝

dH

XX

2/＝

000134.00000758.0＝0.5657

∴ η＝0.16×(0.23062+2×0.56572+0.2306×0.5657+0.5657+1)

＝0.3823

G

tp＝720＋0.3823×371.6＝862.1kN

∴ω

12＝

tpspsptpsptpsptp

GGKKGGGKKKGGKKKG

g

2}4])({[)(2/1

212

211211−++−++

＝

1.8624.91542}554186.287084.91541.8624]4.9154)554186.28708(6.287081.862{[4.9154)554186.28708(6.287081.862

8.92/12

××××××−×++×−×++×

×

＝20.021

ω

1＝4.474

T

1＝

474.42π＝1.404

6

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连续梁桥墩按新抗震规范设计方法

连续梁桥墩按新抗震规范设计方法

连续梁桥墩按新抗震规范设计方法的探讨

摘要:我国于2008年8月颁布了《公路桥梁抗震设计细则》（jtg/t b02-01-2008），08规范于2008年10月1日起实施，08规范运用了延性抗震设计思想及能力保护设计思想。在08的抗震设计思想方法下，连续梁桥的固定墩设计与以往的设计方法发生了巨大的变化。根据对08颁布的《公路桥梁抗震设计细则》的理解，针对连续梁固定墩的抗震设计思想，分别对连续梁桥固定墩桥墩、基础、固定支座等不同部位的抗震设计方法进行了探讨。

关键词:连续梁桥墩设计 设计方法抗震设计方法

continuous beam bridge piers designed according to the new

method of seismic code

wang shutao

shanghai municipal engineering design institute group

design institute co., ltd. foshan smetana

summary: china in august 2008 issued a “highway bridge

seismic design rules” (jtg / t b02-01-2008), 08 standard on

october 1, 2008 come into effect, 08 the use of a standardized

design and seismic ductility capacity protection design.

seismic design in the 08’s way of thinking, the continuous

girder bridge pier design and fixed the previous design has

undergone tremendous changes. based on 08 issued a “highway

桥墩计算

桥墩计算

一、桥墩计算

(2007-01-11 13:11:09)

转载

桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度 ，按《桥规》表 5.3.1取值。

桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。

纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。

一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。）

桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。

当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。

关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，仅供参考：

1.0.5条 基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于1.0；偶然组合时取1.0。

1.0.6条 基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧ Ｄ６０－２００４ ４.１.６条） 裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。

1.0.7条 地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。考虑偶然组合时，偶然荷载的分项系数取1.0。

桥墩水平力计算

桥墩水平力计算

都新线里旺2号大桥桥墩计算

里旺2号桥第二联桥墩墩柱计算

1.桥墩墩顶的抗推刚度

墩顶抗推刚度按下式计算：

式中:i号墩墩顶刚度

n:一个单排桩桥墩墩柱数

0.8Eh1Ih1：墩柱砼弹性模量与柱毛截面惯性矩乘积的0.8倍

本桥采用支座：GJZ350×550×67横排支座数=5

一排支座支座抗推刚度Kz=nAG/t=20233.34KN/m桥墩布置

本联共6跨跨径25m

墩号123456

墩高h (m)4.62.58913.516.6

墩径d (m)1.41.41.41.41.41.4

桩长hz (m)

桩径dz (m)

Eh13.00E+043.00E+043.00E+043.00E+043.00E+043.00E+04

Ih10.1885740.18857410.18857410.18857410.18857410.1885741

n222222

2.79E+051.74E+065.30E+043.72E+041.10E+045.94E+03

支座抗推刚度Kz20233.3420233.3420233.3420233.3420233.3420233.3403

墩顶与支座的集成刚度18865.1220000.48614645.93613111.3867141.36064589.75071

总刚度∑K

2、均匀温度影响力在各墩上的分配

结构有效温度标准值：最高34℃，最低-3℃，结构合拢温度按15℃～25℃考虑

∴计算温度上升Δ=34-15＝19℃，计算温度下降Δ=25-（-3）＝28℃,

线膨胀系数0.00001

温升时：C=0.00001×19=0.00019

温降时：C=0.00001×28=0.00028

结构为对称结构，所以上部结构不动点位于一联中间点，

即6跨一联时x0=69.71m

温升影响力只与制动力组合，而温降影响力与制动力、混凝土收缩徐变影响力共同作用，

故只计算温降影响力。温降影响力在各墩上的分配如下：

一个桥墩温降影响力表

墩号123456

某桥桥墩结构计算

某桥桥墩结构计算

- 1 -

设 计 计 算 书

设计人： 日期：

复核人： 日期：

审核人： 日期：

２０17年2月

- 2 -

F匝道桥桥墩计算

一、概述

本桥上部结构采用2×(4×25)+4×（3×25）PC连续箱梁+1×43.5简支钢箱梁+4×17钢筋砼连续箱梁+1×33简支钢箱梁+（18+20.5）+3×21+3×46+4×25米PC连续箱梁，下部桥墩采用花瓶墩、板式墩配桩基础。现选取其中有代表性的21#墩（花瓶墩（1.7x2.2米），上部为43.5米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁）、23#墩（板式墩（4x1.8米），上部为4x17米钢筋砼现浇梁）、25#墩（花瓶墩（1.5x2.0米），上部为33米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁），相应构造见下图：

21#墩构造（单位：cm）

- 3 -

23#墩构造 （单位：cm）

25#墩构造 （单位：cm）

材料： 墩身 ：C40砼

承台 ： C30砼

桩基 ： C25砼

其中21#墩墩高：32.3m，23#墩墩高：33.4m，25#墩墩高：32.9m。

二、使用阶段荷载效应

1）结构恒载

2）活载:包含活载引起的竖向反力及引活载引起的纵横向弯矩

- 4 - 3）风荷载：按规范JTG D60－2004第4.3.7条计算：单独风荷载作用时选用27.4m/s（1/100），风荷载与其它荷载共同作用时选用25.8 m/s（1/50）

4）船撞击力：根据《荆东互通水中桥墩群防撞设施设计说明》确定，并考虑1.1的安全系数：

桥梁 桥墩 防撞船型 撞击速度 防撞力标准 防撞设施方案 增设防撞设施后船撞力 撞击点距离承台顶

（#） (DWT) (m/s) (MN) (MN) (m)